Sleipner—CO2 收集和存储计划

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/30 08:16:10
全球气温变化及能源:个案研究
Sleipner—CO2 收集和存储计划

Sleipner 油田位于北海,挪威的斯塔万格市西部约 250 公里处。该油田由挪威最大的石油公司 Statoil 进行开采。Sleipner 油田从位于海平面下 2500 米(8000 英尺)的 Heimdal 砂岩中开采天然气和冷凝油(轻油)。

天然气是一种混合气体,通常包含至少 90% 的甲烷,另外还含有其它的碳氢化合物如乙烷和丙二烯等。天然气中通常也含有氮气、氧气、二氧化碳、硫化物等气体和水。含有少量其他混合气体的天然气仍然可以用作燃料,但是如果其他混合气体的浓度太高,天然气将不能充分燃烧并且存在安全隐患。

Sleipner 开采的天然气通常含有比较多的二氧化碳 (CO2),浓度大约在 9% 左右。但是用户从 Statoil 购买的天然气二氧化碳含量不能超过 2.5%。

于是建造了一个特殊的平台 Sleipner-T,用来支撑 20 米高,8000 吨重的处理塔。该处理塔将 CO2 从天然气中分离出来。Sleipner-T 每年分离的 CO2 大约有一百万吨。

为了鼓励公司降低他们的碳排放量,挪威政府对排放到大气中的 CO2 征收每吨 50 美元的强制税。为了避免支付这笔税收费用,同时也是对其他技术的一种测试,从 Sleipner 生产天然气的 1996 年开始,所有分离出来的 CO2 都被重新注入到地下深处。

二氧化碳并没有被送回到原来的地方,因为这样将会进一步污染开采出来的天然气。取而代之的做法是将这些二氧化碳送到称为 Utsira 结构的 200 米厚的砂岩层中,这个砂岩层位于北海海床下 800 米深处。Utsira 结构中没有任何有商业价值的石油或天然气;如同大多数位于地底深处的岩石那样,它们充满了盐水。Utsira 结构具有很好的多孔性和渗透性,因此 CO2 能够迅速横向或纵向穿过岩石层,取代沙粒中的水分。

据估算大概需要 6000 亿吨 CO2 才能够填满 Utsira 结构中砂岩中的所有空隙。这相当于人类以当前的速度在 20 年间产生的 CO2 总和。看起来 Sleipner 油田在作为碳氢化合物的开采地被废弃之后也将长期被用作 CO2 的排放场所。Utsira 结构只是世界上很多类似的深层盐质含水层构造中的一种,这些类似的地形构造可以用来减缓或逆转当前 CO2 和其他温室气体的大气排放量。

Sleipner 工程是第一个利用深层盐质含水层进行 CO2 存储的商业典范,因此它的成功引起了世界范围内的广泛兴趣。科学家们尤其想知道 CO2 在这些含水层中是如何运动的,以及二氧化碳是否存在可能泄漏到地表的危险。

另一项 CO2 的收集和存储计划正在加拿大的 Weyburn 油田进行。